ADAMS课程设计667.pdf

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1、 ADAMS 课程设计 XXXX 大学实验报告 课 程：现代机械工程基础实验 院 部：专 业：机械 班 级：学生姓名：学 号：指导教师：完成日期：一、实验目的（1）综合练习计算机仿真应用软件 ADAMS 的使用和操作。（2）综合练习和使用 ADAMS 软件在机械系统的方案设计论证和分析阶段的应用。二、实验环境 硬件：计算机 软件：ADAMS 软件 三、实验内容 任务：自动汽车翻斗系统仿真与分析实验 如下图所示为自动汽车翻斗传动机构简图。已知：翻斗重 0.5 吨，长、宽、高分别为 5m、3m、0.5m，物体重 3 吨，系统前后采用两个相同液压系统，液压缸传动速度 100m/s。其它参数尺寸自定

2、系统试验参数：单位/m LAB XAC YAC 1.6 4.8 30mm 2.5 4.8 50mm 4.2 4.8 70mm 仿真分析一个循环，并完成下列要求，分析仿真仿真结果，写出实验分析报告。1）根据以上参数对系统建立三维模型；2）仿真输出液压缸的驱动力与时间和车斗角度的变换关系；四、实验过程 1、实验样机模型建立 1）、ADAMS/View 启动 桌面上左键双击 ADAMS/View 图标或开始程序MSC.SoftwareMSC.ADAMS2005AViewADAMS-View、显示 ADAMS/View 启动主窗口；在 welcome 对话框中，选择 create a new mode

3、l,创建新模型;在 gravity 或 units 中采用默认或根据需要分别选择重力加速度和单位；选择 ok 进入 ADAMS/View 界面。2）栅格设置 选择 settingsworking grid 打开栅格设置对话框，依次选择 show working grid、rectangular、size：X（5000mm）Y（5000mm）；spacing：X（50mm）Y（50mm）；其它默认。或主工具箱快捷键图标打开或关闭栅格。3）修改背景颜色 选 择 下 拉 菜 单setting view background color 打开背景颜色设置对话框，选择灰色；或在主工具箱中，右键点击图标，

4、打开背景选择快捷键，选择白色。4）建模（1）.查看左下角的坐标系为 XY 平面（2）.选择 settingicons 下的 new size 图标单位为 100（3）.在工具图标中，选择实体建模按钮中的 box 按钮.设置参数 New part、Length:5、Height:3、Depth:0.5 然后鼠标点击屏幕上中心坐标处，完成绘制翻斗部分（4）右键选择实体建模工具按钮，再下一级按钮中选择 Hollow 按钮，在打开的参数设置对话框中设置参数 Thickness 为 0.25m，选择铲斗为挖空对象，铲斗上平面为工作平面，完毕点击右键挖空铲斗。（5）.继续 box建立车架底座部件，设置参数

5、：New part、Length:5、Height:3、Depth:0.5，在翻斗左下角车架底座部件（6）.绘制液压缸 在主工具箱中，点击绘圆柱图工具，依次选择：new part、length（1200mm）、radius（50mm）；鼠标放在绘图窗口内，点击左键，绘制一圆柱；找到（200，-50,0）点击左键，然后点击点（2500,0,0）生成液压缸底座 绘制活塞 在主工具箱中，再次点击绘圆柱图工具，依次选择：length（2000mm）、radius（40mm）；在（2500,0,0）点击左键，然后点击（200，-50,0）点生成液压缸活塞（7）.绘制车头 鼠标左键单击样条线图标，主工具箱

6、下方打开参数设置对话框，依次选择new part、closed，绘制封闭多义线，选择，角度改为 180，画圆弧；单击麻花型线相加工具图标；将直线和圆弧线合为封闭一体，在集合建模工具集中，单击拉伸工具图标；在主工具箱下部的特征参数设置部分依次选择：new part;curve;forward;3000mm；在绘图窗口中选择多义线，点击右键完成车头拉伸（8）删除辅助建模拉伸的多义线和圆轮廓线（9）在车底座合适位置拉伸一个圆柱，然后点击图标;依次选择平板、圆柱体，点 击 右 键，完 成 挖 空 操 作；在 集 合 建 模 工 具 集 中，单 击，分别在前后车轮处生成一侧的前轮和后轮（10）移动栅格位

7、置 选择 settingworking grid，在打开的参数设置中，选择 pick，选择翻斗前侧一点作为栅格中心，完成栅格移动。（11）右键选择主工具箱中的图标，选择 move 按钮，勾选 copy，选择 被复制实体，并在实体上找一参考点，然后点击前侧对应点，完成复制液压缸，液压缸活塞和轮胎。（12）选择 render 按钮，查看实体图如下图所示：点击 render，取消渲染：5）施加约束 （1）创建固定副 在集合建模工具集中，单击锁工具图标；在 construction 选项栏中选择2part-1location 和 nomal grid，在建模视窗中，依次选择支座、地，在某一位置点击右键

8、完成车体的固定（2）创建转动副 在集合建模工具集中，单击旋转运动副工具图标；在 construction 选项栏中选择 2part-1location 和 normal to grid，在建模视窗中，选择零件 1、零件 2、翻斗右下角顶点，在该位置创建转动副。用相同的方法，分别在液压缸和底座 活塞和翻斗中心点处依次创建转动副，将四个车轮与车体连接处创建转动副。(3)创建移动副 在集合建模工具集中，单击滑动运动副工具图标；在 construction 选项栏中选择 2part-1location 和 pick feature 依次点击液压缸底座、活塞，选择连接处一点作为移动副位置，移动鼠标使箭头

9、平行于液压缸方向，点击鼠标，生成移动副。6）载荷的施加与修改（1）在主工具箱中，右击图标，然后单击施加单向力工具图标；在选项栏 value 中,选择 custom（2）移动栅格位置 选择 settingworking grid，在打开的参数设置中，选择 pick，选择翻斗前后对称面上的一点作为栅格中心，完成栅格移动。（3）在建模视窗中，依次选择翻斗、翻斗中心点，完成创建施加单向力（4）在施加力处，点击右键 Forcemodify 打开修改力对话框，点击function 右侧的图标，在 define a runtime function 中，定义力 F 为STEP(time,0,30000,5,

10、0)，单击 ok,退出力修改对话框，完成单向力的施加（5）右击选择，speed 设置为 10.0，然后分别点击液压缸缸体和活塞，然后选择液压缸的移动副，完成顶升力的施加 2 测量与仿真分析 1）验证模型 在右下角状态栏，鼠标右键点击 Information 按钮 在弹出的图标中选择Verification图标，打开信息窗口 模型验证无误后，关闭信息窗口。2）仿真 点击装工具箱中的仿真图标，打开下方的仿真设置对话框，step 设置为50,如下将 end time 设置为 5，点击开始按钮，活塞开始顶升，翻斗开始翻转 仿真结束，点击结束按钮，恢复原始状态 3）建立测量 测量单向力 鼠标放在翻斗上的

11、单向力处，点击右键，选择测量 measure 系统打开参数设置对话框，将 component 设置为 Y。点击 Apply，出现测量窗口 测量翻斗角度变化 在主工具箱中，右键单击图标选择，依次点击翻斗左下角顶点，翻斗右下角顶点，车架左上角顶点，完成角度测量如下 3、后处理（1）后处理的进入 点击总工具箱中的仿真后处理图标，打开仿真后处理对话框（2）设置视窗布置 在主工具条，用右键选择视窗工具集，选择图标，设置 3 个视窗。（3）重现仿真过程 激活左边的屏幕视窗，将鼠标置于视窗上，用鼠标右键打开弹出式菜单。选择 Load Animation 命令，调入 ADAMS/View 的仿真计算结果上图

12、样机模型，可以在屏幕上看见已经调入的自动汽车翻斗传动机构。（4）绘制和编辑曲线 1）绘制力-时间曲线 激活右上方的屏幕视窗，该视窗名为 Plot_2。在控制区，选择 Objects，然后依次选择：Model=model.1,Filter=constraint,Object=joint14,Characteristic=Element force 和 Component=Mag;选择 Add Curves 按钮，绘制力-时间曲线。2）绘制力-角度曲线 激活右下方的屏幕视窗，该视窗名为 Plot_3。控制区，选择Measures=ON，如图然后依次选择：Model=last_run,点 Date，

13、选择 MEA-ANGLE2，然后点击 ok 完成横坐标设置。在控制区，选择 Objects，然后依次选择：Model=model.1,Filter=constraint,Object=joint14,Characteristic=Element force 和 Component=Mag;选择 Add Curves 按钮，绘制力-角度曲线。（5）关闭 ADAMS/PostProcessor 窗口。当前的 ADAMS/PostProcessor 窗口，在 File 菜单，选择 Chose Plot Window 命令或按 F8 键或点击右上角和，关闭 ADAMS/PostProcessor 窗口

14、，回到 ADAMS/View 程序界面。（6）选择下拉菜单 file-save datebase as 单击 save datebase as 中 ok,保存数据库文件 五、实验结果与分析 1、分析曲线变化，并与某一计算值比较分析 开始动作时，翻斗处于水平位置，由于液压缸上下连接位置的垂直距离比较小，液压缸接近水平，与翻斗夹角很小，所以顶升力比较大；当翻斗升起了一定角度之后，由于顶升力和翻斗之间的夹角增大，使得顶升力骤然减小；当单向力卸载和翻斗的重心后移时，这时液压缸的顶升力减到最小。2、结论 自动翻斗车液压缸驱动力在初始位置时受力最大，随着翻斗的反转，受力突然减小，当单向力卸载后，顶升力达到最小。本次仿真实验，主要是根据实际工况，模仿了自动翻斗机构的工作过程，曲线在一定程度上符合装载机实际工作状况，但仍有不合理之处，还有待于进一步完善，更加符合实际要求。